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在颜色的测量过程中，会受到多种主客观因素的影响，因此CIE为了规范化颜色测量，对颜色测量的理论做了相应的规定。本文对颜色测量中与色度学相关的一些基本颜色理论做了介绍，对此感兴趣的朋友不妨了解一下！

光与颜色：

光是人们感知色彩的必要条件。光的波长决定了光的颜色，光的能量决定了光的强度。当光源发射出的光照射在物体上时，物体选择吸收特定波长的光，而将其余波长的光反射或透射出来，人眼感知到这些反射出来的光，产生感觉，就得到物体显示某种颜色的图像。

可见光的波长范围为380～780nm，不同波长的光在人们视觉中引起的色彩感觉不同，单一波长的光辐射表现为单一颜色。光源的辐射能量按波长分布的规律随着光源的不同而变化，光源的颜色特性取决于在发出的光线中不同波长上的相对能量比例。

人们经常在不同光源下辨认颜色。有些灯光的颜色与日光很相似（如荧光灯、汞灯等），但其光谱能量分布与日光却有很大的差别，这些光谱中缺少某些波长的单色光成分。人们在这些光源下观察到的颜色与日光下看到的颜色是不同的，这就出现了光源的显色性问题。不同的光源，由于发光物质不同，其光谱能量分布也不相同。一定的光谱能量分布表现为一定的光色，对光源的光色变化，以色温进行表征。这样，可用光源的显色性和色温来评价光源的特性。在颜色测量计算中，为了使其测量结果标准化，就要采用CIE（国际照明学会）标准光源。

标准照明体和标准光源：

CIE规定了4种标准照明体的色温标准，括号中的数值为采用CIE1964补充标准色度系统测量得到的颜色的三刺激值。三刺激值就是根据颜色匹配实验，达到与待测颜色一致时所需要的三原色的数量。

标准照明体A：代表完全辐射体在2856K发出的光（X10=09.87，Y10=100.00，Z10=35.59）；

标准照明体B：代表相关色温约为4874K的直射阳光，光色相当于中午的日光（X10=99.09，Y10=100.00，Z10=85.32）；

标准照明体C：代表相关色温约为6774K的平均日光，光色近似阴天天空的日光（X10=98.07，Y10=100.00，Z10=118.18）；

标准照明体D：代表各时间段日光的相对光谱功率分布，也称作典型日光，其与实际日光具有很近似的相对光谱功率分布。CIE建议尽量应用D65代表日光。标准照明体D65代表相关色温约为6504K的日光（X10=95.05，Y10=100.00，Z10=108.91）。

CIE 推荐下列人造光源来实现标准照明体的规定：

标准光源A：色温为2856K的充气螺旋钨丝灯，其光色偏黄。

标准光源B：A光源加一组B型D-G液体滤光器组成。

标准光源C：A光源加一组C型D-G液体滤光器组成。

标准光源D65：目前以带滤光器的高压氙灯的模拟最好。

CIE1964补充标准色度系统：

CIE1964补充标准色度系统作为色度学系统，阐述了用数量表征颜色的方法。为避免采用红、绿、蓝三原色刺激值在计算中的负值问题，在CIE1964补充标准色度系统颜色是以三刺激值中的X10、Y10、Z10表示。计算方法如下：

色品坐标以X10、Y10表示：

式中，X10、Y10、Z10分别为CIE1964补充标准色度系统10°视场中颜色的三刺激值（下标10表示10°视场）。

φ（λ）为色刺激函数。

x10（λ）、y10（λ）、z10（λ）分别为CIE1964补充标准色度系统中的色匹配函数。

△λ为波长间隔。

l和μ分别为可见光谱短波及长波界限的求和界限。

K为归一化函数，以完全反射漫射体的三刺激值Y10=100时求得。其表达式如下：

式中，s（λ）为相对光谱功率分布。

CIE1964补充标准色度系统中的色匹配函数是CIE在视场角度为10°的条件下得到的，根据此色匹配函数可测量4°～10°视场条件下物体颜色的三刺激值X10、Y10、Z10。视场的适度增大，有利于提高颜色匹配的精度。

在CIE1964补充标准色度系统中，通过色品坐标与三刺激值的关系，可以由色匹配函数x10（λ）、y10（λ）、z10（λ）计算得到光谱色在色品坐标系x10-y10中的坐标值，从而得到色品图，下图中的曲线为光谱轨迹。CIE1964补充标准色度系统规定以相等数量的三刺激值匹配出等能白光E，等能白点在色品图中的位置以色品坐标为x10=0.3333、y10=0.3333。

均匀颜色空间：

CIE1964补充标准色度系统以定量的数值表征颜色，并且以两种颜色在某一光源下对应的三刺激值X、Y、Z分别相等作为两种颜色是否等色的条件。但是，在这种色度学系统中，两对颜色以人眼观察时，视觉感觉到的颜色基本相同，这两对颜色在色度学系统中计算得到的三刺激值X、Y、Z却可能相差很多。均匀颜色空间的目的就是将人眼辨色和色度系统的计算结果统一，以使在这个均匀的色差空间中，每个点能代表一种颜色，空间中两点之间的距离就代表两种颜色的色差。

CIE1976（L*a*b*）色空间就是这样一个由L*a*b*三个色坐标表示的色度空间，是一个三维体系，a*、b*轴组成的平面标识颜色的色调，L*标识颜色的明度，a*也称为红绿值，b*也称为黄蓝值。

在应用CIE1976（L*a*b*）色空间将三刺激值转换为L*a*b*色坐标时，需要注意其应用范围。在测定出色样的三刺激值X10、Y10、Z10后，需要与CIE标准照明体（常用D65）、10°视场下，完全反射漫射体的三刺激值Xn、Yn、Zn（标准照明体D65、10°视场时，Xn=94.81，Yn=100.00，Zn=107.34）进行比较，以确定色样是否属于极深颜色，具体条件如下：

当X10/Xn、Y10/Yn、Z10/Zn均大于0.008856时，色样不属于极深颜色，则：

当X10/Xn、Y10/Yn、Z10/Zn均小于等于0.008856时，色样属于极深颜色，则：